Седина — один из самых явных признаков старения. У большинства людей первые седые волосы начинают появляться между тридцатью и сорока годами, после чего их количество быстро растет. При этом точные причины этого процесса остаются плохо изученными. Например, несмотря на популярные представления о том, что можно поседеть от страха, связь между сединой и стрессом была подтверждена только для мышей, но не для человека.

Исследователи во главе с Мартином Пикаром (Martin Picard) из Колумбийского университета разработали новую методику, которая позволяет изучать поседение на уровне отдельного волоса. Предложенный ими подход немного напоминает тот, что используют в дендрохронологии для реконструкции древнего климата с помощью годичных колец деревьев. Теперь, зная среднюю скорость роста волоса (около сантиметра в месяц), ученые могут сопоставить цвет отдельных его участков с определенными периодами жизни и происходившими в это время событиями.

Анализ 397 отдельных волос, взятых у 14 здоровых добровольцев разного происхождения, позволил выявить три типа пигментации: темную, переходную и седую. На темных участках волос было отмечено большое количество несущих пигменты меланосом, а на седых эти структуры почти отсутствовали.

Протеомный анализ показал, что в седеющих волосах значительно увеличивается экспрессия генов, связанных с работой митохондрий, противодействием окислительному стрессу и синтезом белков. Одновременно с этим в них снижается производство белков, которые участвуют в формировании меланосом и их переносе из меланоцитов в кератиноциты. Интересно, что на седых участках волос были выявлены 13 белков, которые не синтезировались на темных.

До сих пор поседение считалось необратимым процессом. Было известно лишь два документированных случая, когда седые волосы возвращались к своему изначальному состоянию. Однако тщательный анализ показал, что такое явление может быть широко распространенным. Исследователи выявили обратимое поседение волос у лиц обоего пола и разного происхождения в возрасте от девяти до тридцати девяти лет. Чаще всего репигментация наблюдалась на волосяном покрове головы, однако восстановить окраску могли и волосы на теле. Возвращение поседевших волос к нормальной окраске происходило так же быстро, как и потеря цвета — медианная скорость этого процесса составила три месяца. Более того, было обнаружено несколько случаев, когда после быстрой репигментации волосы снова седели. Это происходило в течение нескольких недель или месяцев, то есть за один цикл роста.

Новая методика позволила изучить связь поседения со стрессом. До сих пор предполагалось, что стресс увеличивает общую скорость старения организма, что сказывается на окраске волос. Однако команде удалось подтвердить, что жизненные обстоятельства могут напрямую воздействовать на работу волосяных фолликул и пигментацию.

Исследователи проанализировали пять отдельных волос со следами репигментации с головы 35-летнего мужчины европейского происхождения. Окраску отдельных участков волос сопоставили с уровнем стресса в соответствующие им периоды жизни. Оказалось, что седина исчезла после того, как уровень стресса снизился. Аналогичный результат показало исследование двуцветных участков волос тридцатилетней женщины азиатского происхождения. Формирование седого участка длиной два сантиметра совпало по времени с периодом высокого стресса из-за семейных конфликтов, развода и переезда. После возвращения к нормальной жизни цвет волос полностью восстановился.

Таким образом, процесс поседения оказался намного более гибким, чем считалось ранее. Открытие открывает путь к созданию методик, которые позволят вернуть цвет седым волосам. Кроме того, новые данные дают основание надеяться, что и другие механизмы, лежащие в основе старения, могут оказаться частично обратимыми.

Недавно команде исследователей впервые удалось обратить вспять эпигенетическое старение человека. Для этого они применили к взрослым здоровым пациентам коктейль из гормонов и антидиабетических средств, которые стимулировали работу тимуса. Хотя выборка была очень скромной, а эксперимент недолгим, исследование все равно представляет большой интерес с точки зрения биологии старения.